新九年级化学暑假课程讲义：第四讲 氧气

第四讲氧气【学习目标】1．激发学习化学的好奇心和探究欲望，发展学习化学的兴趣。2．体会化学不仅与公民的日常生活密切相关，还与人类进步以及社会发展的密切关系，认识化学学习的价值。3．知道化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质及其应用的一门基础自然科学，其特征是研究物质和创造物质。【基础知识】一、氧气的性质（一）氧气的物理性质1．在通常状况下氧气是无色、无味气体。2．比空气略重。氧气密度1.429g/L，空气密度1.293g/L。3.不易溶解于水。1L水中溶解约30mL氧气。4.在一个大气压下，氧气熔点-218℃，沸点-183℃。液态氧、固态氧均为淡蓝色。（二）氧气的化学性质氧气支持燃烧氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定条件下，可以跟多种物质发生化学反应，同时放出热 氧气的检验——将带火星的小木条放入集气瓶中，木条复燃，则是氧气氧气的用途——供给呼吸和支持燃烧。2.氧气与硫反应【实验4-1】硫在空气中、氧气中的燃烧。实验内容现象硫在空气中燃烧产生淡蓝色的火焰，生成刺激性气味的气体硫在氧气中燃烧产生蓝紫色的火焰，生成刺激性气味的气体文字表达式：硫+氧气二氧化硫。结论:硫与氧气发生化学反应，生成有刺激性气味的二氧化硫（SO2）气体，并放出热量。【想一想】硫分别在空气中和在氧气中燃烧的现象不同，这说明了什么？氧气浓度越大，燃烧越剧烈硫燃烧时集气瓶盛放的水有什么作用？硫燃烧时，燃烧匙内硫的状态是什么？吸收有毒的二氧化硫，防止污染空气。硫由固体熔化为液体在实验中，为何要将燃烧匙自上而下缓慢地插入？将氧气完全反应碳和氧气反应【实验4-2】铁在空气中、氧气中的燃烧。实验内容现象碳在空气中燃烧发出红光，发热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体碳在氧气中燃烧发出白光，发热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体文字表达式：碳+氧气二氧化碳结论:碳与氧气发生化学反应，生成能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳（CO2）气体，并放出热量。铁与氧气反应【实验4-3】铁在空气中、氧气中的燃烧。实验内容现象铁在空气中燃烧只红热，不燃烧铁在氧气中燃烧剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体文字表达式：铁+氧气四氧化三铁结论:铁与氧气发生化学反应，生成黑色的四氧化三铁固体，并放出热量【想一想】为什么实验前要用砂纸打磨铁丝？除去表面的铁锈做这个实验时，为了实验成功，铁丝上系一根火柴棒，为什么？还需要将铁丝绕成螺旋状，为什么？系火柴棒是为了引燃铁丝，染成螺旋状是为了增加接触面积实验前为什么在瓶底留一些水或铺一层细沙？防止高温熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂二、化合反应、氧化反应、缓慢氧化1.化合反应：反应有多种，而生成物只有一种的反应2.氧化反应：反应物有氧气参与的反应3.缓慢氧化：有些氧化反应进行得很慢无明显的发光放热现象，甚至不容易被察觉，这种氧化反应叫做缓慢氧化。举例：动植物的呼吸、食物的腐败、酒和醋的酿造、农家肥料的腐熟等都属于缓慢氧化。【考点剖析】 考点一:氧气的物理性质例1．下列关于氧气物理性质的说法中，正确的是()A．液态氧是一种淡蓝色液体

B．氧气难溶于水C．氧气在通常状况下是一种无色气体

D．氧气的密度略小于空气【答案】AC【解析】解：通常状况下，氧气是一种无色无味、不易溶于水、密度比空气密度大的气体，加压降温可以使氧气变为淡蓝色的液体，温度再低能变成淡蓝色雪花状固体，故选：AC。例2．下列用途中利用了氧气物理性质的是（）。A．液态氧气用于火箭发动机B．氧气用于炼钢工业，提高炉温C．液态空气用于制取氧气D．急救病人吸入氧气【答案】C【解析】解：A.料燃烧需要氧气，需要通过化学变化表现出来，属于氧气的化学性质。故错误；B.氧气能用于炼钢需要通过化学变化表现出来，属于氧气的化学性质。故错误；C.是利用氧气和氮气沸点的不同来分离的，不需要通过化学变化表现出来的性质，属于氧气的物理性质。故正确；D.人类正常生命活动需要氧气，需要通过化学变化表现出来，属于氧气的化学性质。故错误；故选：C。考点二:氧气的化学性质例3.下列物质在氧气中燃烧，产生大量白烟的是()木炭 B．铁丝 C．酒精 D．红磷【答案】D【解析】解：A.木炭在氧气中燃烧不能产生白烟；B.铁在氧气中燃烧不能产生白烟；C.酒精在氧气中燃烧不能产生白烟；D.红磷在氧气中燃烧能产生大量的白烟。故选：D。例4.物质在盛有氧气的集气瓶中燃烧，需预先在瓶里装少量水或铺一层细沙的是（）。铁丝B．硫黄C．红磷D．木炭【答案】A【解析】解：硫、红磷、木炭等物质在氧气中燃烧的生成物是气体或水，不要预先在瓶里装少量水或铺一层细沙。铁在氧气中燃烧的生成物是固体四氧化三铁，并且四氧化三铁的温度很高，溅落到瓶底是容易把集气瓶炸裂，要预先在瓶里装少量水或铺一层细沙，从而防止炸裂集气瓶。故选：A。例5．下列物质燃烧的现象正确的是（）。A．木炭在氧气中燃烧发出白光并放出白烟B．硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰C．磷在氧气中燃烧产生白色烟雾D．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射【答案】B【解析】解：A.木炭在氧气中燃烧，发出白光，不产生白烟，故选项说法错误。B.硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项说法正确。C.磷在氧气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白色烟雾，故选项说法错误。D.铁丝在空气中只能烧至发红，不会产生火星，故选项说法错误。故选：B。例6.氧气是一种化学性质比较活泼的气体，下列现象或变化与氧气无直接关系的是（）春季潮湿环境中金属锈蚀B.夏季食物腐败C.秋季山林着火D.冬季河水结冰【答案】D【解析】解：A．金属锈蚀是金属与空气中的氧气和水发生的复杂的缓慢氧化反应，故A选项与氧气有直接关系；B．夏季食物腐败是食物与空气中的氧气发生的缓慢氧化所致，故B选项与氧气有直接关系；C．秋季山林着火，可燃物发生燃烧的必要条件之一就是有氧气参与，故C选项与氧气有直接关系；D．冬季河水结冰是温度降低，物质的状态发生改变与氧气没有直接关系，故D选项与氧气没有直接关系；故选：D。例7．甲、乙、丙是三个实验的示意图，根据下图中所发生的化学反应，进行总结归纳并回答下列问题：

⑴所发生的三个反应有多个共同的特点，分别是①

，②

，③

，④

（只答四点即可），它们也有许多不同，请指出其中一个与另外两个的不同之处：

。⑵甲进行实验时，燃烧匙中硫的状态是

．⑶写出上述三个实验中有白烟产生的那个反应的文字表达式。【答案】（1）反应物都有氧气；反应条件为点燃；都为化合反应；红磷燃烧生成物是固体而其它的生成物是气体；（2）液态；（3）铁+氧气四氧化三铁【解析】解：（1）根据图中所发生的化学反应，进行总结归纳它们的共同点为：①反应物都有氧气；②反应条件为点燃；③都为化合反应；④都是氧化反应；根据它们反应后的生成物可以知道，硫燃烧产生了二氧化硫为气体，红磷燃烧产生了五氧化二磷为固体，木炭燃烧产生了二氧化碳气体，故它们的产物的状态不同。（2）硫先熔化再燃烧，故答案为：液态；（3）铁丝燃烧有黑色固体生成，反应的文字表达式为铁+氧气四氧化三铁。考点三:氧气的检验例8．下列方法能鉴别氧气和空气的是()闻气味B．将集气瓶倒扣在水中C．观察颜色 D．将带火星的木条伸入集气瓶中【答案】D【解析】解：A.由于氧气和空气均无味，所以无法鉴别，故A不适合；B.由于氧气不易溶于水，而空气中主要含有氮气和氧气，氮气难溶于水，所以将集气瓶倒扣在水中均无明显现象，故B不适合；C.由于氧气和空气均无色，所以无法鉴别，故C不适合；D.带火星木条伸入氧气能使其复燃，空气中无明显现象，故D适合。故选：D。例9．可以一次鉴别出空气、氧气、氮气三瓶气体的正确方法是（）。A．分别加入适量的石灰水B．用烧红的铁丝分别伸入瓶中C．用燃着木条分别伸入瓶中D．分别加入蒸馏水【答案】C【解析】解：A.二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，空气、氧气、氮气均不能使澄清的石灰水变浑浊，不能鉴别，故选项错误。B.用烧红的铁丝分别伸入瓶中，观察到剧烈燃烧、火星四射的氧气，无明显变化的是空气、氮气，不能鉴别，故选项错误。C.把燃着的木条分别伸入三个集气瓶中，若木条熄灭，则是氮气；若木条燃烧更旺，则是氧气；若木条正常燃烧，则是空气；现象明显，能一次鉴别出这三瓶气体，故选项正确。D.插入带火星的木条，若木条复燃，则是氧气；若带火星的木条熄灭，则是氮气和空气，无法鉴别氮气、空气，故选项错误。故选：C。考点四：化学反应类型例10.下列关于化合反应和氧化反应的说法中，正确的是（）A．化合反应一定是氧化反应

B．有的氧化反应属于化合反应C．氧化反应全不是化合反应

D．所有燃烧都是化合反应【答案】B【解析】解：A.化合反应强调的是反应物与生成物的多少，而氧化反应是强调物质与氧的反应，两者无必然联系，故错误；B.化合反应强调的是反应物与生成物的多少，而氧化反应是强调物质与氧的反应，两者无必然联系，但有的氧化反应属于化合反应，如碳的燃烧生成二氧化碳，属于氧化反应也属于化合反应，故正确；C.由B的分析可知有的氧化反应也可能属于化合反应，故错误；D.燃烧属于剧烈的氧化反应，但不是所有的燃烧都是化合反应，如甲烷的燃烧生成水与二氧化碳是氧化反应但不是化合反应，故错误；故选：B。例11.写出下列反应的文字表达式，并注明反应的基本类型：（1）铁丝在氧气中燃烧_____________________________________;（）（2）碳在氧气中燃烧_____________________________________;（）（3）硫在氧气中燃烧_______________________________________;（）（4）红磷在空气中燃烧_____________________________________;（）【答案】解：（1）3Fe+2O2Fe3O4；化合反应。（2）C+O2CO2；化合反应。（3）S+O2SO2；化合反应。（4）4P+5O22P2O5，属于化合反应。【解析】解：（1）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：3Fe+2O2Fe3O4，属于化合反应。故填：3Fe+2O2Fe3O4；化合反应。（2）碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为：C+O2CO2，属于化合反应。故填：C+O2CO2；化合反应。（3）硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，反应的化学方程式为：S+O2SO2，属于化合反应。故填：S+O2SO2；化合反应。（4）红磷在空气中燃烧，反应的化学方程式为：4P+5O22P2O5，属于化合反应。故填：4P+5O22P2O5，属于化合反应。例12.下列反应属于缓慢氧化的是（）动植物的呼吸作用B.铁丝在氧气中燃烧C.硫在空气中燃烧D.木炭在空气中燃烧【答案】A【解析】解：有些氧化反应进行的很慢，甚至不容易被察觉，这种氧化叫做缓慢氧化，常温下，许多金属、非金属及有机物都能发生缓慢的氧化反应。由于反应慢，往往不易引起人们的注意。动植物的呼吸过程是有机物和氧气发生反应放出热量，属于氧化反应，反应过程比较缓慢，属于缓慢氧化。而铁丝、硫、木炭在空气中燃烧是物质与氧发生的剧烈的氧化反应。故选：A。【过关检测】1．“新冠肺炎”患者呼吸功能受阻时，可用于医疗急救的气体是（）A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体【答案】B【解析】解：A.氮气不能供给呼吸，故选项错误；B.“新冠肺炎”患者呼吸功能受阻时，可用于医疗急救的气体是氧气；故选项正确；C.二氧化碳不能供给呼吸，故选项错误；D.稀有气体不能供给呼吸，故选项错误；故选：B。2．下列物质在氧气中燃烧，产生大量白烟的是（）A．红磷 B．甲烷 C．铁丝 D．木炭【答案】A【解析】解：A.红磷在氧气中燃烧，产生大量的白烟，故选项正确。B.甲烷在氧气中燃烧，产生蓝色火焰，故选项错误。C.铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体，故选项错误。D.木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故选项错误。故选：A。3．木炭在氧气中燃烧并检验产物的实验如图，下列说法不正确的是（）A．反应放热 B．燃烧发红光 C．生成无色气体 D．集气瓶内液体变浑浊【答案】B【解析】解：木炭在氧气中燃烧发出白光，放热，生成的二氧化碳是无色气体，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。故选：B。4．下列有关氧气的用途或操作中主要利用氧气物理性质的是（）A．可供给呼吸 B．可用于切割金属 C．可用排水法收集 D．可使带火星的木条复燃【答案】C【解析】解：A.氧气可以供给呼吸，属于化学性质。故A错误；B.氧气用于气焊、气割，是由于氧气有氧化性，属于化学性质。故B错误；C.可用向上排空气法收集氧气，是由于氧气的密度比空气略大，属于物理性质，故C正确；D.氧气能使带火星的木条复燃，是由于氧气有助燃性，属于化学性质，故D错误。故选：C。5．下列物质在空气中燃烧的实验现象描述正确的是（）A．蜡烛在空气中燃烧，生成水和二氧化碳 B．红磷在空气中燃烧产生大量的白雾 C．硫在空气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰 D．镁条在空气中燃烧，发出耀眼白光，生成白色粉末【答案】D【解析】解：A.蜡烛在空气中燃烧，生成水和二氧化碳是实验结论，不是实验现象，选项不符合题意；B.红磷在空气中燃烧产生大量的白烟，不是白雾，选项不符合题意；C.硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，选项不符合题意；D.镁条在空气中燃烧，发出耀眼白光，生成白色粉末，选项符合题意；故选：D。6．下列有关氧气的说法中，正确的是（）A．氧气可用作燃料 B．氧气在空气中的质量分数为21% C．氧气可以跟所有物质发生反应 D．食物腐败是氧气造成的【答案】D【解析】解：A.氧气不具有可燃性，不可用作燃料，故A说法不正确；B.氧气在空气中的体积分数为21%，故B说法不正确；C.氧气的化学性质比较活泼，能与很多种物质发生反应，但不是与所有物质发生反应，故C说法不正确；D.食物腐败是氧气造成的，故D说法正确。故选：D。7．下列有关氧气的说法正确的是（）A．能供给呼吸 B．化学性质比较稳定 C．具有可燃性 D．氧气易溶于水【答案】A【解析】解：A.氧气能供给呼吸，故选项说法正确。B.氧气的化学性质比较活泼，故选项说法错误。C.氧气能支持燃烧，但不具有可燃性，故选项说法错误。D.氧气不易溶于水，故选项说法错误。故选：A。8．下列物质在空气中燃烧，产生黄色火焰的是（）A．木炭 B．红磷 C．氢气 D．甲烷【答案】B【解析】解：A.木炭在空气中燃烧，产生白光，选项错误；B.红磷在空气中燃烧，产生黄色火焰，选项正确；C.氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，选项错误；D.甲烷在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，选项错误；故选：B。9．如图是硫和铁在空气和氧气中燃烧的实验。铁丝在空气中不能燃烧，但是纳米铁粉在空气中稍加热即可剧烈燃烧。下列说法正确的是（）A．实验甲中观察到燃烧发出蓝紫色火焰，实验乙